INFORME TÉCNICO SOBRE LA HARINA DE PESCADO Y ADULTERACIONES
Por Dr. Guy Carvajal
Introducción
La industria de harina de pescado es uno de los sectores que está siendo afectado por algunas medidas tomadas por los países importadores principalmente Europeos, a consecuencia de los brotes de infecciones que están ocurriendo en su ganadería (Encefalopatías espongiformes y contaminación de sus recursos marinos por dioxinas) y otros compuestos que pueden luego presentarse a lo largo de la cadena alimentaria.
Para prevenir cualquier riesgo adicional los estados europeos principalmente Francia y Alemania han prohibido el uso de harinas animales en la elaboración de piensos para animales, medida que ha sido derogada en Francia pero que las autoridades alemanas aun mantienen vigente. Estas restricciones del comercio internacional ha dado origen a suspicacias y malentendidos con respecto a las características de la harina de pescado producida en el Perú juzgándola como probable fuente de agentes causales de encefalopatías, o de estar contaminada con Dioxinas, Micotoxinas y Albúmina.
En relación a estas hipótesis, se remite una breve explicación sobre el particular para comprender la forma como se produce industrialmente este producto, los efectos que tiene el tratamiento térmico y los cambios que experimentan las secuencias proteicas durante el proceso y la forma como se evita que pueda ser adulterada localmente.
La Producción de harina y aceite de pescado
El procesamiento de harina y aceite de pescado está basada en una tecnología que se ha desarrollado durante esta centuria, con un considerable progreso e innovaciones en los últimos diez años. Cada producción está sujeta a una serie de procesos de regulación y control para asegurar su integridad desde la captura del pescado hasta la puesta en el mercado. La calidad de la materia cruda o prima, el tratamiento al calor y los procesos de separación son operaciones en continuo y controladas automáticamente, con escasa intervención manual humana, principalmente en aquellas empresas que han introducido tecnologías de secado indirecto.
La harina de pescado y el aceite están producidos en una secuencia de pasos continuos que comprenden la cocción, el prensado, el secado y la molienda. Las fábricas de harina de pescado utilizan la materia prima completamente.
El resumen siguiente explica paso a paso el proceso de producción:
Descarga: El pescado fresco proveniente de las embarcaciones pesqueras es muestreado y analizado al ingreso del proceso para controlar la frescura.
Cocción: El pescado fresco es conducido a través de un sistema de cocido continuo calentado al vapor donde es calentado hasta 90-95°C (194°F) Este procedimiento esteriliza el pescado, coagula las proteínas y desintegra las membranas celulares para facilitar la separación de los solubles y el aceite de la materia seca.
Prensado: La materia prima cocida es alimentada a una prensa de tornillo donde la mayor parte del tejido es exprimido para separarlo de lo líquido, quedando una masa llamada queque de prensa que es conducido al desecador
Separador: El líquido de prensa contiene además de agua, la mayor parte del aceite del pescado, proteínas disueltas, sales y partículas finas. Estas últimas son removidas en un decantador y transportadas al desecador para ser mezcladas con el queque de prensa. El líquido del decantador es llevado a los separadores donde se separa el aceite el cual se almacena para su comercialización.
Evaporador: La fase acuosa del separador es llevada a los evaporadores donde es concentrada antes de ser mezclada con el queque de prensa durante el paso de secado.
Secado: El agua en el queque de prensa y el concentrado son removidos con el calor de secado después de lo cual la harina de pescado es enfriada, molida y almacenada para su comercialización.
La producción de la harina de pescado en el Perú
El procedimiento industrial estándar como el explicado previamente se utiliza en el Perú empleando equipos de alta tecnología, para obtener harina de pescado y aceite de la más alta calidad. Algunas empresas del sector ha progresado bastante y han implementado grandes instalaciones modernas, hoy en día son operaciones en continuo y hermetizadas para evitar cualquier contaminación externa.
En términos generales, el producto de la pesca pelágica peruana (anchoveta (Engraulis ringens), jurel (Trachurus symmetricus murphy), sardina (Sardinops sagax)) es sometido a las cuatro operaciones básicas mencionadas: cocción a altas temperaturas, prensado, secado y molienda. El líquido obtenido en el prensado, es centrifugado con el propósito de separar restos de proteína desnaturalizada y aceite crudo. Los sólidos residuales se incorporan al "queque" del prensado, todo lo cual por desecación constituirá la harina de pescado. Existe un proceso adicional de molienda y ensacado, siendo hoy en día todas estas operaciones efectuadas en forma automática y en continuo, no dando lugar a ningún tipo de contaminación externa y menos a ningún tipo de adulteración con otros ingredientes proteicos o harinas de rumiantes cuya producción no se realiza en el Perú. Luego de ensacado se apila en almacenes donde continúa una reacción endotérmica que no permite la proliferación de hongos ni levaduras. Al final la harina será un producto cuyo contenido de proteínas (desnaturalizadas por el calor, aminoácidos solos) varía entre 62 a 67%, humedad del 10%, grasas de 4% y cenizas, siendo carente de carbohidratos que en otras harinas como las de origen vegetal son el sustrato de crecimiento de hongos.
En el Perú se han desarrollado dos tipos de tecnología de procesamiento de harina de pescado. Una utiliza un sistema de secado directo y otra de secado indirecto. En esta última se ha desarrollado una versión más avanzada de secado indirecto con vacío lo que permite tener partículas de harina en suspensión sin contacto con las superficies de secado. Esto permite bajar la temperatura de secado para no incidir en la desnaturalización de las proteínas y mejorar su digestibilidad. En ambos tipos de tecnología de todas maneras la materia prima es cocida a altas temperaturas y el resto de operaciones como secado, molienda y ensacado se realizan en continuo sin permitir el ingreso de ninguna partícula externa.
Las proteínas del pescado
Las proteínas en un pescado fresco son varias teniendo cada una de ellas una estructura característica. Las principales proteínas de las células musculares son: las extracelulares (colágeno, elastina y reticulina las cuales forman los vasos, nervios y tejidos de envoltura muscular y que por lo general son insolubles en agua) y las intracelulares [entre ellas las miofibrilares (denominadas actina, miosina y actomiosina), sarcoplasmáticas y proteínas reguladoras) todas ellas con diferente grado de solubilidad en el agua, siendo mayor las sarcoplasmáticas]. Las proteínas miofibrilares constituyen el mayor porcentaje de las proteínas presentes en el músculo de pescado. Algunas de las proteínas tienen una disposición espacial cuadri y tridimensional es decir alcanza una estructura terciaria y cuaternaria, otras solo alcanzan una estructura primaria y secundaria, compuestas por cadenas de polipéptidos o aminoácidos. Esta estructura se observa solo cuando las proteínas están frescas e integrando los tejidos, lo que se alterará conforme sean sometidas a procesos físicos o químicos donde perderán total o parcialmente la conformación estructural.
LAS ADULTERACIONES DE LA HARINA DE PESCADO
Una de las sospechas que se han emitido en algunos países europeos principalmente Rusia, es la de estar siendo adulterada con la mezcla de harinas animales (rumiantes). Se ha emitido la hipótesis de estar adulterada con la albúmina bovina, suceso que no es posible hacerlo en el Perú salvo algún acto delictivo realizado en terceros países, dado que en el Perú no se producen harinas de animales
rumiantes y menos se puede parar un proceso automatizado, para mezclar harinas de menor calidad, lo que sería perjudicial desde el punto vista económico, técnico y de calidad.
La albúmina
Es una proteína que se encuentra en los fluidos celulares, principalmente en el suero sanguíneo de los animales incluyendo los acuáticos, en el huevo y también en las plantas (cereales). En los mamíferos se sintetiza en el hígado y llega a constituir el 60% del plasma sanguíneo, sirviendo para transportar otras proteínas, transportando aniones orgánicos grandes como los ácidos grasos, la bilirrubina y también las drogas y algunas hormonas. Su estructura es casi plana y consta de dos cadenas alfa y beta. Esta proteína tiene una relativa solubilidad en el agua.
La albúmina está compuesta de una cadena simple de polipéptidos y alcanza hasta una leve estructura secundaria con cadenas alfa y beta, la primera comprende 47 a 67% y la segunda no supera el 8%
Esta proteína entonces es muy distinta de las proteínas musculares del pescado, aunque en el proceso de producción de harina de pescado puede también existir albúminas de especies marinas pero no las de mamíferos, aspecto que está garantizado tanto por el tipo de proceso que se realiza en el Perú así como los controles que la autoridad sanitaria efectúa sobre las industrias.
Los cambios en la estructura de las proteínas y los "priones"
Otro de las objeciones al uso de la harina de pescado en la alimentación del ganado es la emergencia de las encefalopatías bovinas y ovinas ocurridas principalmente en Inglaterra pero que se ha extendido de ese país al resto de países europeos.
Una de las razones de la aparición de proteína modificadas espacialmente denominadas priones, ha sido probablemente un mal tratamiento físico (calor) o un proceso inadecuado.
Cuando las proteínas son sometidas al calor como sucede cuando se cocinan los alimentos se coagulan y se desnaturalizan. Al formarse uniones químicas por enlaces hidrogenados, sulfurados o enlaces terminales diversos entre las cadenas de polipéptidos que forman la proteína, se pierde su estructura cuaternaria, terciaria, secundaria y según que temperatura alcance el calor puede perder hasta la estructura primaria. De esta manera es muy difícil llegar a conocer el origen de la proteína si no se alcanza a hacerlos migrar en un campo eléctrico, para formar el patrón característico de la especie de donde procede. La estructura de la proteína esta codificada en los genes y por ello es específica de cada especie. Basado en ello es que se pueden clasificar las especies por el patrón de migración de proteínas mediante la técnica de la electroforesis.
Cuando el calor ha desnaturalizado la proteína hasta un punto en que no se puede recuperar polipéptidos o secuencias de aminoácidos de la estructura primaria, es casi imposible reconocer una especie. Si se consigue obtener un patrón de migración con los fragmentos proteicos recuperadas con una buena técnica de solubilización, es posible también comparar diferentes tipos de proteínas como las mencionadas antes mediante la electroforesis. Otra forma de hacerlo es produciendo anticuerpos monoclonales específicos para hacer acoplamientos específicos o marcado con sondas radiactivas que permiten revelar mediante la técnica del Western Blot la presencia de secuencias de fragmentos proteicos característico de cada especie.
Si se recurre a técnicas físicas como la espectroscopía, polarimetría, la resonancia magnética o la cristalografía es posible llegar a conocer la estructura de moléculas protéicas, pero estas no son técnicas de rutina y solo tienen interés para estudios estructurales que no son adecuadas para hacer comparaciones entre proteínas de diversas especies o tejidos y menos aún si estas proteínas están coaguladas o desnaturalizadas como sucede con la cocción a altas temperaturas..
Este aspecto es importante tener en cuenta cuando se compara con las harinas obtenidas de rumiantes, dado que el procesamiento es diferente, la temperatura de cocción y demas operaciones difieren del proceso de fabricación de harina de pescado. Una de las razones que han dado origen a la aparición de priones ha sido la modificación de la estructura espacial de las proteínas las que incide en la modificación de las propias proteinas celulares y mimificar el proceso seguido por los priones (es decir convertir priones naturales en priones modificados por influencia de proteínas exógenas modificadas espacialmente). Este fenómeno solo se observa en proteínas de cerebro y
tejido nervioso de los rumiantes. Este fenómeno jamás ha sido observado en peces u organismos acuáticos. Las harinas obtenidas de estos últimos contienen ya no proteínas propiamente dichas sino secuencias de aminoácidos (polipéptidos) desnaturalizados espacialmente donde es difícil que mantengan su estructura tridimensional que los haga viables en un supuesto caso de infección priónica.
La adulteración de la harina de pescado por otros tipos de proteínas
Se especula que la harina de pescado producida en el Perú pueda contener otro tipo de proteínas procedente de otras fuentes, probablemente de mamíferos. Esta presunción no tiene sustento si analizamos las condiciones con las que se procesa el pescado en el Perú.
Las razones serían las siguientes:
El procesamiento del pescado se hace en forma continua y cerrada. Es decir cuál sería el objeto de añadir en el proceso otra fuente de proteína que no sea la del pescado, si esto es una operación unitaria innecesaria, costosa, sin sentido, impráctico, irrelevante e inútil.
La calidad de la harina de pescado no tiene por qué ser disminuida con la adulteración con otra fuente de proteína de menor valor biológico. Si esto se hiciera después de ya haber ensacado la harina de pescado sería una operación absurda. Además que no se produce harina de mamíferos en el Perú, tampoco albúmina que es extremadamente costosa.
En el proceso de producción se efectúa en la costa frente al mar y dependiente del radio de las embarcaciones pesqueras, por lo general no hay ganadería extensiva en la costa y las que existen se encuentran muy alejadas de las fábricas harineras.
En el caso que se incurriera este tipo de adulteración en algún lugar de la cadena de distribución de la harina en el mercado mundial, que se efectuaría en terceros países fuera del alcance de la autoridad sanitaria peruana, la detección de este ingrediente proteico o polipéptido es posible mediante las técnicas electroforéticas o moleculares, aunque es necesario contar con proteínas casi intactas que no estén coaguladas o desnaturalizadas, si no el riesgo de cometer equivocaciones o malas interpretaciones es alto.
MICOTOXINAS EN HARINA DE PESCADO
Durante muchos años se ha venido investigando la posibilidad que la contaminación de la harina de pescado con hongos pudiera dar origen a la presencia de micotoxinas en este producto. Todos los estudios realizados tanto en Inglaterra, Sudáfrica y también en el Perú, han mostrado la inexistencia de este problema Si bien es cierto que bajo condiciones apropiadas de humedad puedan germinar ciertas especies de hongos como Fusarium, Mucor, Aspergillus y Penicillum, su ritmo de multiplicación es muy lento en la harina de pescado por ser este un sustrato constituido principalmente por proteínas y aminoácidos que no constituye una fuente de energía importante para los hongos. Ver cuadro adjunto:
Composición de la harina de pescado (rangos observados)
Proteina:
70%
65% Min
Grasa:
12% Max (10-12%)
12 % Max (10-12%)
Humedad:
10% Max (8-10%)
10 % Max (8-10%)
Cenizas:
11% Max (10-11%)
16% Max
Sales y arena:
3% Max (1,5-3%)
5 % Max
Arena sola:
2 % Max
Antioxidante:
150 ppm al momento de embarque
En numerosos ensayos experimentales efectuados con harina de pescado sometida a diversas condiciones favorables estimulantes para la secreción de micotoxinas, e inoculando diferentes cepas
de hongos toxigénicos, entre ellos Aspergillus flavus, los resultados han sido negativos en cuanto a la generación de toxinas. La razón principal a la que han llegado los investigadores es que la harina dada su naturaleza proteica, carencia de carbohidratos, baja actividad de agua y ligera alcalinidad no presenta condiciones favorables para la secreción de toxinas.
Los hongos productores de micotoxinas (Aspergillus, Penicillum, Fusarium) solo crecen en alimentos con alta actividad de agua o humedad elevada, principalmente en granos y semillas, no se ha reportado crecimiento de hongos en harinas de pescado, ni ningún libro lo menciona. Para que exista secreción de toxinas es necesaria una invasión previa del grano o de las semillas. Una vez penetrado, solo si las condiciones de pH, temperatura, humedad o actividad de agua (Aw), presencia de cloruros y esencialmente contenido de carbohidratos se daría motivo para la secreción de las toxinas.
Condiciones para la producción de toxinas
Temperatura: La mayoría de los estudios han comprobado que las micotoxinas no pueden producirse por encima de 34°C que es 10° menor que la temperatura óptima de crecimiento de los hongos, esta temperatura es ampliamente superada durante la cocción de la harina y si por un descuido hubiese alguna espora contaminante que pueda caer al producto durante el ensacado y germinar en el almacenamiento, su proliferación es poco probable por que la temperatura dentro del envase se incrementa por reacciones endotérmicas que llegan a veces a superar los 60°C. A esa temperatura se hace imposible la producción de toxinas.
Actividad del agua (Aw): Para que haya una producción de toxinas es necesario una actividad de agua alta en el producto (0,99), lo menos que puede soportar es un valor de (0,88). La harina tiene una actividad de agua baja y la humedad del producto no sobrepasa el 10%. Por ello las condiciones de Aw no les son favorables a los hongos, si se diera el caso de un crecimiento, que de todas maneras es lento.
Atmósfera: Las harinas tienen un contenido de N y CO2 lo que constituye un efecto letal para el crecimiento de hongos. La presencia de estos elementos inhibe drásticamente la producción de toxinas si se diera el supuesto caso de proliferación de hongos.
Sustrato: Para que se produzca las micotoxinas es necesario que el alimento tenga en su composición una fuente de energía constituida por carbohidratos. Los azúcares son determinantes para la génesis de las toxinas. En el caso de la harina esto no es posible porque la composición dominante son proteínas desnaturalizadas y aminoácidos, los cuales por si solos no son un soporte para el crecimiento y proliferación de hongos, menos aún para la secreción de toxinas, la sola presencia de cantidades elevadas de nitrógeno presente en las proteínas y la posible producción de dióxido de carbono durante el almacenamiento hacen inviable la producción de micotoxinas.
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Estas condiciones explicarían los resultados negativos que durante veinte años de controles rutinarios efectuados a las harinas de exportación por los laboratorios de ensayo (CERPER, SGS, ITP) no se hayan reportado niveles mayores a 20 ppb por kilogramo de harina de pescado por lo que en la actualidad no se han reportado tampoco síntomas de intoxicación por aflatoxinas en cultivos de langostinos o camarones, ni tampoco en explotaciones avícolas, todas ellas como principales usuarios de harinas en formulaciones de piensos para crecimiento y engorde
